JP6369189B2 - Echo suppression device, echo suppression program, echo suppression method, and communication terminal - Google Patents

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本発明は、エコー抑圧装置、エコー抑圧プログラム、エコー抑圧方法及び通信端末に関し、例えば、テレビ会議システムや電話会議システム等において用いられるエコー抑圧装置、エコー抑圧プログラム、エコー抑圧方法及び通信端末に適用し得るものである。   The present invention relates to an echo suppression device, an echo suppression program, an echo suppression method, and a communication terminal, and is applied to, for example, an echo suppression device, an echo suppression program, an echo suppression method, and a communication terminal used in a video conference system, a telephone conference system, and the like. To get.

例えば、テレビ会議システムや電話会議システム等の拡声通話システムでは、スピーカから放音された音（ここで、「音」は音響や音声等を含む。）がマイクに回り込んで、送話側に戻る音響エコー信号が発生する。音響エコー信号は通話の著しい妨げとなるため、音響エコー抑圧方法に関する研究、開発が、これまでも多く行なわれている。   For example, in a loudspeaker system such as a video conference system or a telephone conference system, sound emitted from a speaker (where “sound” includes sound, voice, etc.) wraps around a microphone and is transmitted to the transmitting side. A returning acoustic echo signal is generated. Since the acoustic echo signal significantly hinders a call, many researches and developments on acoustic echo suppression methods have been conducted so far.

音響エコー信号を抑圧する１つの手法として、エコーサプレッサ（エコー抑圧装置）を使用する手法がある。エコーサプレッサは、遠端信号と近端入力信号とから、エコーパス特性、推定エコー信号及びエコーサプレスゲインを求め、そのエコーサプレスゲインと近端入力信号とを乗算することで音響エコー信号を抑圧する手法である。このエコーサプレッサを使用することで、音響エコー信号が抑圧される。このエコーサプレッサを使用して音響エコー信号を抑圧する手法が、非特許文献１において提案されている。   One technique for suppressing acoustic echo signals is to use an echo suppressor (echo suppression device). The echo suppressor obtains echo path characteristics, estimated echo signal and echo suppress gain from the far end signal and the near end input signal, and suppresses the acoustic echo signal by multiplying the echo suppress gain and the near end input signal. It is. By using this echo suppressor, the acoustic echo signal is suppressed. A method for suppressing an acoustic echo signal using this echo suppressor is proposed in Non-Patent Document 1.

非特許文献１に記載の従来のエコー抑圧装置について、図２を参照しながら説明する。非特許文献１に開示されるエコーサプレッサ２００は、過去のフレームの遠端信号と近端入力信号とに基づいてエコーパス特性を求める。そして、推定エコー信号計算部２０９は、求めたエコーパス特性と遠端信号とを乗算した信号を、推定エコー信号として推定する。エコーサプレスゲイン計算部２１０が、近端入力信号と推定エコー信号とに基づいてエコーサプレスゲインを求め、積算部２１１が、エコーサプレスゲインを近端入力信号と乗算して音響エコー信号を抑圧する。   A conventional echo suppression device described in Non-Patent Document 1 will be described with reference to FIG. The echo suppressor 200 disclosed in Non-Patent Document 1 obtains echo path characteristics based on the far-end signal and the near-end input signal of the past frame. Then, the estimated echo signal calculation unit 209 estimates a signal obtained by multiplying the obtained echo path characteristic and the far-end signal as an estimated echo signal. The echo suppression gain calculation unit 210 obtains an echo suppression gain based on the near-end input signal and the estimated echo signal, and the integration unit 211 multiplies the echo suppression gain by the near-end input signal to suppress the acoustic echo signal.

従来のエコー抑圧装置は、ダブルトークのときにエコーパス特性を算出すると、実際のエコーパス特性とは全く異なる値が算出され、誤学習してしまう。そのため、従来のエコー抑圧装置は、ダブルトークのときにはエコーパス特性の更新を停止している。   In the conventional echo suppression device, when the echo path characteristic is calculated during double talk, a value completely different from the actual echo path characteristic is calculated and erroneously learned. For this reason, the conventional echo suppressor stops updating the echo path characteristics during double talk.

ここで、シングルトークとは、音響エコー信号が近端側のマイクに回り込んでおり、近端側の話者が発話していない状態である。ダブルトークとは、音響エコー信号が近端側のマイクに回り込んでおり、同時に近端側で近端側の話者が発話している状態である。   Here, the single talk is a state in which the acoustic echo signal has circulated to the near-end microphone and the near-end speaker is not speaking. Double talk is a state in which an acoustic echo signal goes around the microphone on the near end side, and at the same time, a speaker on the near end side speaks on the near end side.

Ｃ．Ｆａｌｌｅｒ ａｎｄ Ｃ．Ｔｕｒｎｅｒｙ，“ＥＳＴＩＭＡＴＩＯＮ ＴＨＥ ＤＥＬＡＹ ＡＮＤ ＣＯＬＯＲＡＴＩＯＮ ＥＦＦＥＣＴ ＯＦ ＴＨＥ ＡＣＯＵＳＴＩＣ ＥＣＨＯ ＰＡＴＨ ＦＯＲ ＬＯＷ ＣＯＭＰＬＥＸＩＴＹ ＥＣＨＯ ＳＵＰＰＲＥＳＳＩＯＮ”，Ｐｒｏｃ．Ｉｎｔｌ．Ｗｏｒｋｓ，Ｏｎ Ａｃｏｕｓｔ．Ｅｃｈｏ ａｎｄ Ｎｏｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＩＷＡＥＮＣ）２００５，ｐｐ．５３−５６，Ｏｃｔ．２００５C. Faller and C.M. Turnery, “ESTIMATION THE DELAY AND COLORATION EFFECT OF THE ACOUSTIC ECHO PATH FOR LOW COMPLEITY ECHO SUPPRESSION”, Proc. Intl. Works, On Acoustic. Echo and Noise Control (IWAENC) 2005, pp. 53-56, Oct. 2005

しかしながら、ダブルークの状態が継続すると、エコーパス特性の更新が停止し、エコーパス特性を更新できない状態が継続してしまう。ダブルークの状態が継続しているときに、実際のエコーパス特性が変化すると、音響エコー信号を抑圧できない状態が継続するという問題が生じ得る。   However, if the doubleke state continues, the update of the echo path characteristic stops, and the state where the echo path characteristic cannot be updated continues. If the actual echo path characteristic is changed while the doubleke state continues, there may be a problem that the state in which the acoustic echo signal cannot be suppressed continues.

そのため、ダブルトークのときであっても、エコーパス特性を計算し、エコーパス特性を更新してエコー抑圧性能を維持することができるエコー抑圧装置、エコー抑圧プログラム、エコー抑圧方法及び通信端末が望まれている。   Therefore, an echo suppressor, an echo suppression program, an echo suppression method, and a communication terminal that can maintain echo suppression performance by calculating echo path characteristics and updating the echo path characteristics even during double talk are desired. Yes.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、近端入力信号を周波数ビン毎に音響エコー信号の周波数成分か又は近端側の音信号の周波数成分かを判定し、音響エコー信号の周波数成分と判定された周波数ビンは、当該周波数ビンのエコーパス特性を計算、更新を行い、一方、近端側の音信号の周波数成分と判定された周波数ビンは、当該周波数ビンのエコーパス特性の計算、更新を行わないようにすることで、ダブルトークのときであっても近端入力信号の音響エコー信号の周波数成分の周波数ビンのみエコーパス特性を更新して、エコーパス特性を計算、更新することができるエコー抑圧装置、エコー抑圧プログラム、エコー抑圧方法及び通信端末を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of the above problems, and determines whether the near-end input signal is a frequency component of an acoustic echo signal or a frequency component of a near-end sound signal for each frequency bin, The frequency bin determined to be a frequency component calculates and updates the echo path characteristic of the frequency bin, while the frequency bin determined to be the frequency component of the near-end sound signal calculates the echo path characteristic of the frequency bin. By not updating, it is possible to calculate and update the echo path characteristics by updating only the frequency bin of the frequency component of the acoustic echo signal of the near-end input signal even during double talk. An echo suppression device, an echo suppression program, an echo suppression method, and a communication terminal are provided.

第１の本発明のエコー抑圧装置は、近端入力信号と遠端信号に基づく音響エコー信号を抑圧するエコー抑圧装置において、（１）入力された遠端信号を周波数領域の信号に変換して、遠端信号の振幅スペクトルを求める遠端信号振幅スペクトル算出手段と、（２）入力された近端入力信号を周波数領域の信号に変換して、近端入力信号の振幅スペクトルを求める近端入力信号振幅スペクトル算出手段と、（３）遠端信号の振幅スペクトルと保持しているエコーパス特性とを用いて、推定エコー信号の振幅スペクトルを求める推定エコー信号算出手段と、（４）推定エコー信号の振幅スペクトルと近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて、近端入力信号の振幅スペクトルの周波数成分が音響エコー信号の周波数成分か又は近端側の音信号の周波数成分かを周波数ビン毎に判定する近端入力信号周波数成分判定手段と、（５）近端入力信号周波数成分判定手段の判定結果により、音響エコー信号の周波数成分と判定された周波数ビンについて、遠端信号の振幅スペクトルと近端入力信号の振幅スペクトルを用いて、当該周波数ビンの現フレームのエコーパス特性を計算し、近端側の音信号の周波数成分と判定された周波数ビンについて、エコーパス特性を計算しない周波数ビンエコーパス特性計算手段と、（６）保持しているエコーパス特性と周波数ビンエコーパス特性計算手段により計算された現フレームのエコーパス特性と用いて、音響エコー信号の周波数成分と判定された周波数ビンの上記エコーパス特性を更新するエコーパス特性更新手段と、（７）推定エコー信号と近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて、エコーサプレスゲインを計算し、近端入力信号の振幅スペクトルから推定エコー信号を抑圧するエコー抑圧手段とを備えることを特徴とする。   An echo suppression apparatus according to a first aspect of the present invention is an echo suppression apparatus that suppresses an acoustic echo signal based on a near-end input signal and a far-end signal, and (1) converts an input far-end signal into a frequency domain signal. A far-end signal amplitude spectrum calculating means for obtaining an amplitude spectrum of the far-end signal; and (2) a near-end input for converting the input near-end input signal into a frequency domain signal to obtain an amplitude spectrum of the near-end input signal. A signal amplitude spectrum calculating means; (3) an estimated echo signal calculating means for obtaining an amplitude spectrum of the estimated echo signal using the amplitude spectrum of the far-end signal and the held echo path characteristic; and (4) an estimated echo signal Using the amplitude spectrum and the amplitude spectrum of the near-end input signal, the frequency component of the amplitude spectrum of the near-end input signal is the frequency component of the acoustic echo signal or the frequency of the sound signal on the near-end side. Near-end input signal frequency component determination means for determining whether each component is a frequency component, and (5) the frequency bin determined as the frequency component of the acoustic echo signal by the determination result of the near-end input signal frequency component determination means, Using the amplitude spectrum of the far-end signal and the amplitude spectrum of the near-end input signal, the echo path characteristics of the current frame of the frequency bin are calculated, and the echo path characteristics for the frequency bin determined to be the frequency component of the near-end sound signal A frequency bin echo path characteristic calculating means that does not calculate the frequency bin, and (6) a frequency bin determined as a frequency component of the acoustic echo signal using the held echo path characteristic and the echo path characteristic of the current frame calculated by the frequency bin echo path characteristic calculating means. Echo path characteristic updating means for updating the above echo path characteristic, and (7) an estimated echo signal and a near-end input Using the amplitude spectrum of the signal, the echo suppression gain is calculated, characterized in that it comprises a echo suppression means for suppressing the estimated echo signal from the amplitude spectrum of the near-end input signal.

第２の本発明のエコー抑圧プログラムは、近端入力信号と遠端信号に基づく音響エコー信号を抑圧するエコー抑圧プログラムにおいて、コンピュータを、（１）入力された遠端信号を周波数領域の信号に変換して、遠端信号の振幅スペクトルを求める遠端信号振幅スペクトル算出手段、（２）入力された近端入力信号を周波数領域の信号に変換して、近端入力信号の振幅スペクトルを求める近端入力信号振幅スペクトル算出手段、（３）遠端信号の振幅スペクトルと保持しているエコーパス特性とを用いて、推定エコー信号の振幅スペクトルを求める推定エコー信号算出手段、（４）推定エコー信号の振幅スペクトルと近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて、近端入力信号の振幅スペクトルの周波数成分が音響エコー信号の周波数成分か又は近端側の音信号の周波数成分かを周波数ビン毎に判定する近端入力信号周波数成分判定手段、（５）近端入力信号周波数成分判定手段の判定結果により、音響エコー信号の周波数成分と判定された周波数ビンについて、遠端信号の振幅スペクトルと近端入力信号の振幅スペクトルを用いて、当該周波数ビンの現フレームのエコーパス特性を計算し、近端側の音信号の周波数成分と判定された周波数ビンについて、エコーパス特性を計算しない周波数ビンエコーパス特性計算手段、（６）保持しているエコーパス特性と周波数ビンエコーパス特性計算手段により計算された現フレームのエコーパス特性と用いて、音響エコー信号の周波数成分と判定された周波数ビンのエコーパス特性を更新するエコーパス特性更新手段、（７）推定エコー信号と近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて、エコーサプレスゲインを計算し、近端入力信号の振幅スペクトルから推定エコー信号を抑圧するエコー抑圧手段として機能させることを特徴とする。   An echo suppression program according to a second aspect of the present invention is an echo suppression program for suppressing an acoustic echo signal based on a near-end input signal and a far-end signal, and (1) converting an input far-end signal into a signal in the frequency domain. A far-end signal amplitude spectrum calculating means for obtaining an amplitude spectrum of the far-end signal by conversion, (2) a near-end signal for obtaining an amplitude spectrum of the near-end input signal by converting the input near-end input signal into a frequency domain signal. End input signal amplitude spectrum calculating means, (3) estimated echo signal calculating means for obtaining the amplitude spectrum of the estimated echo signal using the amplitude spectrum of the far end signal and the retained echo path characteristics, and (4) the estimated echo signal Whether the frequency component of the amplitude spectrum of the near-end input signal is the frequency component of the acoustic echo signal using the amplitude spectrum and the amplitude spectrum of the near-end input signal Is a near-end input signal frequency component determining means for determining for each frequency bin whether the frequency component of the sound signal on the near-end side, (5) The frequency component of the acoustic echo signal is determined based on the determination result of the near-end input signal frequency component determining means. Using the amplitude spectrum of the far-end signal and the amplitude spectrum of the near-end input signal for the determined frequency bin, the echo path characteristics of the current frame of the frequency bin are calculated and determined as the frequency component of the near-end sound signal. Frequency bin echo path characteristic calculation means that does not calculate the echo path characteristics for the frequency bins, and (6) the echo path characteristics that are held and the echo path characteristics of the current frame calculated by the frequency bin echo path characteristic calculation means, Echo path characteristic updating means for updating the echo path characteristic of the frequency bin determined as (7) estimated echo Using the amplitude spectrum of the No. and the near-end input signal, the echo suppression gain is calculated, characterized in that to function as an echo suppression means for suppressing the estimated echo signal from the amplitude spectrum of the near-end input signal.

第３の本発明のエコー抑圧方法は、近端入力信号と遠端信号に基づく音響エコー信号を抑圧するエコー抑圧方法において、（１）遠端信号振幅スペクトル算出手段が、入力された遠端信号を周波数領域の信号に変換して、遠端信号の振幅スペクトルを求め、（２）近端入力信号振幅スペクトル算出手段が、入力された近端入力信号を周波数領域の信号に変換して、近端入力信号の振幅スペクトルを求め、（３）推定エコー信号算出手段が、遠端信号の振幅スペクトルと保持しているエコーパス特性とを用いて、推定エコー信号の振幅スペクトルを求め、（４）近端入力信号周波数成分判定手段が、推定エコー信号の振幅スペクトルと近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて、近端入力信号の振幅スペクトルの周波数成分が音響エコー信号の周波数成分か又は近端側の音信号の周波数成分かを周波数ビン毎に判定し、（５）周波数ビンエコーパス特性計算手段が、近端入力信号周波数成分判定手段の判定結果により、音響エコー信号の周波数成分と判定された周波数ビンについて、遠端信号の振幅スペクトルと近端入力信号の振幅スペクトルを用いて、当該周波数ビンの現フレームのエコーパス特性を計算し、近端側の音信号の周波数成分と判定された周波数ビンについて、エコーパス特性を計算せず、（６）エコーパス特性更新手段が、保持しているエコーパス特性と周波数ビンエコーパス特性計算手段により計算された現フレームのエコーパス特性と用いて、音響エコー信号の周波数成分と判定された周波数ビンのエコーパス特性を更新し、（７）エコー抑圧手段が、推定エコー信号と近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて、エコーサプレスゲインを計算し、近端入力信号の振幅スペクトルから推定エコー信号を抑圧することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided an echo suppression method for suppressing an acoustic echo signal based on a near-end input signal and a far-end signal, wherein: (1) the far-end signal amplitude spectrum calculating means is configured to input the far-end signal; Is converted to a frequency domain signal to obtain the amplitude spectrum of the far end signal. (2) The near end input signal amplitude spectrum calculating means converts the input near end input signal to a frequency domain signal, The amplitude spectrum of the end input signal is obtained, and (3) the estimated echo signal calculation means obtains the amplitude spectrum of the estimated echo signal using the amplitude spectrum of the far end signal and the held echo path characteristic, and (4) near The end input signal frequency component determination means uses the amplitude spectrum of the estimated echo signal and the amplitude spectrum of the near end input signal, and the frequency component of the amplitude spectrum of the near end input signal is the acoustic echo signal. It is determined for each frequency bin whether it is a wave number component or a frequency component of the near-end sound signal, and (5) the frequency bin echo path characteristic calculation means determines the frequency of the acoustic echo signal based on the determination result of the near-end input signal frequency component determination means Using the amplitude spectrum of the far-end signal and the amplitude spectrum of the near-end input signal for the frequency bin determined to be a component, the echo path characteristics of the current frame of the frequency bin are calculated, and the frequency component of the sound signal on the near-end side is calculated. The echo path characteristic is not calculated for the determined frequency bin, and (6) the echo path characteristic update means uses the held echo path characteristic and the echo path characteristic of the current frame calculated by the frequency bin echo path characteristic calculation means. The echo path characteristic of the frequency bin determined to be the frequency component of the signal is updated, and (7) the echo suppression means Using the amplitude spectrum of the signal and the near-end input signal, the echo suppression gain is calculated, characterized by suppressing the estimated echo signal from the amplitude spectrum of the near-end input signal.

第４の本発明の通信端末は、第１の本発明に係るエコー抑圧装置を備えることを特徴とする。   A communication terminal according to a fourth aspect of the present invention includes the echo suppression device according to the first aspect of the present invention.

本発明によれば、近端入力信号の振幅スペクトルの周波数成分で、音響エコー信号の周波数成分の周波数ビンだけエコーパス特性を計算し更新することで、ダブルトークのときであっても、エコーパス特性を計算、更新し、エコー抑圧性能を維持することができる。   According to the present invention, the echo path characteristic is calculated and updated only by the frequency bin of the frequency component of the acoustic echo signal with the frequency component of the amplitude spectrum of the near-end input signal. Calculate, update, and maintain echo suppression performance.

本発明の実施形態のエコー抑圧装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the echo suppression apparatus of embodiment of this invention. 従来のエコー抑圧装置を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the conventional echo suppression apparatus.

（Ａ）主たる実施形態
以下では、本発明に係るエコー抑圧装置、エコー抑圧プログラム、エコー抑圧方法及び通信端末の主たる実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。 (A) Main Embodiments Hereinafter, main embodiments of an echo suppression device, an echo suppression program, an echo suppression method, and a communication terminal according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

この実施形態は、例えば、テレビ会議システムや電話会議システム等の拡声通話システムの音声送受信装置のエコー抑圧装置、エコー抑圧プログラム、エコー抑圧方法及び通信端末に、本発明を適用する場合を例示する。   This embodiment exemplifies a case where the present invention is applied to, for example, an echo suppression device, an echo suppression program, an echo suppression method, and a communication terminal of an audio transmission / reception device of a loudspeaking call system such as a video conference system or a telephone conference system.

（Ａ−１）実施形態の構成
図１は、本発明の実施形態に係るエコー抑圧装置１００の構成を示すブロック図である。 (A-1) Configuration of Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an echo suppression apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

図１において、実施形態に係るエコー抑圧装置１００は、遠端信号入力端子１０１、ＤＡ変換器１０２、スピーカ１０３、マイク１０４、ＡＤ変換器１０５、遠端信号周波数領域変換部１０６、遠端信号振幅スペクトル計算部１０７、エコーパス特性保持部１０８、推定エコー信号計算部１０９、近端入力信号周波数領域変換部１１０、近端入力信号振幅スペクトル計算部１１１、近端入力信号周波数成分判定部１１２、周波数ビンエコーパス特性計算部１１３、周波数ビンエコーパス特性更新部１１４、エコーサプレスゲイン計算部１１５、エコーサプレス部１１６、近端出力信号時間領域変換部１１７、近端信号出力端子１１８を有する。   In FIG. 1, an echo suppression apparatus 100 according to the embodiment includes a far-end signal input terminal 101, a DA converter 102, a speaker 103, a microphone 104, an AD converter 105, a far-end signal frequency domain converter 106, and a far-end signal amplitude. Spectrum calculation unit 107, echo path characteristic holding unit 108, estimated echo signal calculation unit 109, near-end input signal frequency domain conversion unit 110, near-end input signal amplitude spectrum calculation unit 111, near-end input signal frequency component determination unit 112, frequency bin echo path A characteristic calculation unit 113, a frequency bin echo path characteristic update unit 114, an echo suppression gain calculation unit 115, an echo suppression unit 116, a near-end output signal time domain conversion unit 117, and a near-end signal output terminal 118 are included.

この実施形態に係るエコー抑圧装置１００は、本発明に係るエコー抑圧装置を実装したものである。エコー抑圧装置１００は、遠端信号が音響エコー信号として近端側のマイクに回り込んで入力されたときでも、近端入力信号に対してエコーサプレス処理（エコー抑圧処理）を行い、音響エコー信号を適切に抑圧するものである。   The echo suppressor 100 according to this embodiment is an implementation of the echo suppressor according to the present invention. The echo suppression device 100 performs echo suppression processing (echo suppression processing) on the near-end input signal even when the far-end signal is input as an acoustic echo signal to the near-end microphone, and the acoustic echo signal Is appropriately suppressed.

エコー抑圧装置１００は、例えば専用ボードとして構築されるようにしても良い。また、エコー抑圧装置１００は、例えば、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）へのエコー抑圧プログラムの書き込みによって実現されたものであっても良く、ＣＰＵと、ＣＰＵが実行するソフトウェア（エコー抑圧プログラム）によって実現されたものであっても良い。その場合でも、エコー抑圧装置１００の機能は図１で表すことができる。   The echo suppression device 100 may be constructed as a dedicated board, for example. The echo suppression apparatus 100 may be realized by writing an echo suppression program to a DSP (digital signal processor), for example, and is realized by a CPU and software (echo suppression program) executed by the CPU. It may be. Even in that case, the function of the echo suppressor 100 can be represented by FIG.

さらに、エコー抑圧装置１００は通信端末に搭載可能なものである。エコー抑圧装置１００を搭載する通信端末は、通信機能を有するものに広く適用することができ、例えば、パーソナルコンピュータ、タブレット型コンピュータ、携帯電話機、スマートフォン、ゲーム端末、ウェアラブル端末等を含むものである。   Furthermore, the echo suppression apparatus 100 can be mounted on a communication terminal. Communication terminals equipped with the echo suppression device 100 can be widely applied to devices having a communication function, and include, for example, personal computers, tablet computers, mobile phones, smartphones, game terminals, wearable terminals, and the like.

遠端信号入力端子１０１は、例えば、インターネットプロトコル（ＩＰ）網等のネットワークや、携帯電話等の無線ネットワークの電波等に接続されており、接続されている回線を介して遠端信号が入力される。   The far-end signal input terminal 101 is connected to a radio wave of a network such as an Internet protocol (IP) network or a wireless network such as a mobile phone, and the far-end signal is input via a connected line. The

遠端信号入力端子１０１に入力された遠端信号は、ＤＡ変換器１０２に出力され、ＤＡ変換器１０２によりデジタル音信号からアナログ音信号に変換される。アナログ音信号はスピーカ１０３を通して近端側に出力される。   The far-end signal input to the far-end signal input terminal 101 is output to the DA converter 102, and the DA converter 102 converts the digital sound signal into an analog sound signal. The analog sound signal is output to the near end side through the speaker 103.

一方、近端側の話者が発した音声等の音信号や、環境音や、音響エコー信号（例えば、スピーカ１０３から出力されたアナログ音信号が近端側の空間を伝達して回り込んだ信号）等が重畳したアナログ音信号は、マイク１０４によって受音されて、ＡＤ変換器１０５に出力される。アナログ音信号は、ＡＤ変換器１０５よってデジタル音信号に変換され、近端入力信号としてエコー抑圧装置１００に入力される。   On the other hand, sound signals such as voices emitted by the near-end speaker, environmental sounds, and acoustic echo signals (for example, analog sound signals output from the speaker 103 wrap around the near-end space) The analog sound signal on which the signal is superimposed is received by the microphone 104 and output to the AD converter 105. The analog sound signal is converted into a digital sound signal by the AD converter 105 and input to the echo suppression device 100 as a near-end input signal.

遠端信号周波数領域変換部１０６は、例えば、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）等により、遠端信号を周波数領域の信号に変換するものである。遠端信号周波数領域変換部１０６は、遠端信号の周波数スペクトルを、遠端信号振幅スペクトル計算部１０７に出力する。   The far end signal frequency domain transforming unit 106 transforms the far end signal into a frequency domain signal by, for example, fast Fourier transform (FFT) or the like. The far-end signal frequency domain conversion unit 106 outputs the frequency spectrum of the far-end signal to the far-end signal amplitude spectrum calculation unit 107.

遠端信号振幅スペクトル計算部１０７は、遠端信号周波数領域変換部１０６から出力された遠端信号の周波数スペクトルに基づいて、遠端信号の振幅スペクトルを算出するものである。遠端信号振幅スペクトル計算部１０７は、算出した遠端信号の振幅スペクトルを、推定エコー信号計算部１０９及び周波数ビンエコーパス特性計算部１１３に出力する。   The far-end signal amplitude spectrum calculation unit 107 calculates the amplitude spectrum of the far-end signal based on the frequency spectrum of the far-end signal output from the far-end signal frequency domain conversion unit 106. The far-end signal amplitude spectrum calculation unit 107 outputs the calculated amplitude spectrum of the far-end signal to the estimated echo signal calculation unit 109 and the frequency bin echo path characteristic calculation unit 113.

エコーパス特性保持部１０８は、エコーパス特性を保持するものである。エコーパス特性保持部１０８は、保持しているエコーパス特性を、推定エコー信号計算部１０９及び周波数ビンエコーパス特性更新部１１４に出力する。   The echo path characteristic holding unit 108 holds the echo path characteristic. The echo path characteristic holding unit 108 outputs the held echo path characteristic to the estimated echo signal calculation unit 109 and the frequency bin echo path characteristic update unit 114.

推定エコー信号計算部１０９は、遠端信号の振幅スペクトルと、エコーパス特性保持部１０８に保持されていたエコーパス特性とを乗じて推定エコー信号の振幅スペクトルを算出するものである。推定エコー信号計算部１０９は、算出した推定エコー信号の振幅スペクトルを、近端入力信号周波数成分判定部１１２及びエコーサプレスゲイン計算部１１５に出力する。   The estimated echo signal calculation unit 109 calculates the amplitude spectrum of the estimated echo signal by multiplying the amplitude spectrum of the far-end signal by the echo path characteristic held in the echo path characteristic holding unit 108. The estimated echo signal calculation unit 109 outputs the calculated amplitude spectrum of the estimated echo signal to the near-end input signal frequency component determination unit 112 and the echo suppression gain calculation unit 115.

近端入力信号周波数領域変換部１１０は、例えば、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）等により、近端入力信号を周波数領域の信号に変換するものである。近端入力信号周波数領域変換部１１０は、変換して得た近端入力信号の周波数スペクトルを、エコーサプレス部１１６及び近端入力信号振幅スペクトル計算部１１１に出力する。   The near-end input signal frequency domain conversion unit 110 converts the near-end input signal into a frequency domain signal by, for example, fast Fourier transform (FFT). The near-end input signal frequency domain conversion unit 110 outputs the frequency spectrum of the near-end input signal obtained by the conversion to the echo suppression unit 116 and the near-end input signal amplitude spectrum calculation unit 111.

近端入力信号振幅スペクトル計算部１１１は、近端入力信号周波数領域変換部１１０からの近端入力信号の周波数スペクトルに基づいて、近端入力信号の振幅スペクトルを算出するものである。近端入力信号振幅スペクトル計算部１１１は、算出した近端入力信号の振幅スペクトルを、近端入力信号周波数成分判定部１１２、周波数ビンエコーパス特性計算部１１３及びエコーサプレスゲイン計算部１１５に出力する。   The near-end input signal amplitude spectrum calculation unit 111 calculates the amplitude spectrum of the near-end input signal based on the frequency spectrum of the near-end input signal from the near-end input signal frequency domain conversion unit 110. The near-end input signal amplitude spectrum calculation unit 111 outputs the calculated amplitude spectrum of the near-end input signal to the near-end input signal frequency component determination unit 112, the frequency bin echo path characteristic calculation unit 113, and the echo suppression gain calculation unit 115.

近端入力信号周波数成分判定部１１２は、推定エコー信号計算部１０９により推定された推定エコー信号の振幅スペクトルと、近端入力信号振幅スペクトル計算部１１１からの近端入力信号の振幅スペクトルとに基づいて、近端入力信号の振幅スペクトルの周波数成分が、音響エコー信号の周波数成分か又は近端側の音信号の周波数成分かを周波数ビン毎に判定するものである。近端入力信号周波数成分判定部１１２は、周波数ビン毎に判定した判定結果を、周波数ビンエコーパス特性計算部１１３に出力する。   The near-end input signal frequency component determination unit 112 is based on the amplitude spectrum of the estimated echo signal estimated by the estimated echo signal calculation unit 109 and the amplitude spectrum of the near-end input signal from the near-end input signal amplitude spectrum calculation unit 111. Thus, it is determined for each frequency bin whether the frequency component of the amplitude spectrum of the near-end input signal is the frequency component of the acoustic echo signal or the frequency component of the sound signal on the near-end side. The near-end input signal frequency component determination unit 112 outputs the determination result determined for each frequency bin to the frequency bin echo path characteristic calculation unit 113.

周波数ビンエコーパス特性計算部１１３は、遠端信号振幅スペクトル計算部１０７からの遠端信号の振幅スペクトルと、近端入力信号振幅スペクトル計算部１１からの近端入力信号の振幅スペクトルと、近端入力信号周波数成分判定部１１２からの判定結果とに基づいて、音響エコー信号の周波数成分と判定された周波数ビンについて、エコーパス特性を計算するものである。周波数ビンエコーパス特性計算部１１３は、計算した周波数ビンのエコーパス特性を、周波数ビンエコーパス特性更新部１１４に出力する。   The frequency bin echo path characteristic calculation unit 113 includes an amplitude spectrum of the far end signal from the far end signal amplitude spectrum calculation unit 107, an amplitude spectrum of the near end input signal from the near end input signal amplitude spectrum calculation unit 11, and a near end input signal. Based on the determination result from the frequency component determination unit 112, the echo path characteristic is calculated for the frequency bin determined as the frequency component of the acoustic echo signal. The frequency bin echo path characteristic calculation unit 113 outputs the calculated echo path characteristic of the frequency bin to the frequency bin echo path characteristic update unit 114.

周波数ビンエコーパス特性更新部１１４は、周波数ビンエコーパス特性計算部１１３からの周波数ビン毎のエコーパス特性と、推定エコー信号計算部１０９に保持されている対応する周波数ビンのエコーパス特性とに基づき、周波数ビン毎に、エコーパス特性を更新するものである。周波数ビンエコーパス特性更新部１１４は、更新した周波数ビン毎のエコーパス特性を、エコーパス特性保持部１０８に出力して保持させる。   The frequency bin echo path characteristic updating unit 114 is configured for each frequency bin based on the echo path characteristic for each frequency bin from the frequency bin echo path characteristic calculation unit 113 and the echo path characteristic of the corresponding frequency bin held in the estimated echo signal calculation unit 109. The echo path characteristic is updated. The frequency bin echo path characteristic updating unit 114 outputs and holds the updated echo path characteristic for each frequency bin to the echo path characteristic holding unit 108.

エコーサプレスゲイン計算部１１５は、推定エコーパス計算部１０９からの推定エコー信号の振幅スペクトルと、近端入力信号周波数領域変換部１１０からの近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて、近端入力信号に重畳されている音響エコー信号を抑圧するエコーサプレスゲインを算出するものである。エコーサプレスゲイン計算部１１５は、算出したエコーサプレスゲインを、エコーサプレス部１１６に出力する。   The echo suppression gain calculator 115 uses the amplitude spectrum of the estimated echo signal from the estimated echo path calculator 109 and the amplitude spectrum of the near-end input signal from the near-end input signal frequency domain converter 110 to use the near-end input signal. The echo suppression gain for suppressing the acoustic echo signal superimposed on is calculated. The echo suppression gain calculation unit 115 outputs the calculated echo suppression gain to the echo suppression unit 116.

エコーサプレス部１１６は、エコーサプレスゲイン計算部１１５からのエコーサプレスゲインと、近端入力信号の周波数スペクトルとを乗じることにより、近端入力信号に重畳されている音響エコー信号を抑圧した周波数スペクトルを求めるものである。エコーサプレス部１１６は、音響エコー信号を抑圧した周波数スペクトルを、近端出力信号の周波数スペクトルとして、近端出力信号時間領域変換部１１７に出力する。   The echo suppression unit 116 multiplies the echo suppression gain from the echo suppression gain calculation unit 115 by the frequency spectrum of the near-end input signal, thereby obtaining a frequency spectrum that suppresses the acoustic echo signal superimposed on the near-end input signal. It is what you want. The echo suppressor 116 outputs the frequency spectrum in which the acoustic echo signal is suppressed to the near-end output signal time domain conversion unit 117 as the frequency spectrum of the near-end output signal.

近端出力信号時間領域変換部１１７は、エコーサプレス部１１６からの近端出力信号の周波数スペクトルを、例えば逆高速フーリエ変換（ＩｎｖｅｒｓｅＦＦＴ）等により、時間領域のデジタル音信号に変換し、近端出力信号を近端信号出力端子１１８に出力する。   The near-end output signal time domain conversion unit 117 converts the frequency spectrum of the near-end output signal from the echo suppression unit 116 into a time-domain digital sound signal by, for example, inverse fast Fourier transform (Inverse FFT), and outputs the near-end output signal. The signal is output to the near end signal output terminal 118.

近端信号出力端子１１８は、例えば、インターネットプロトコル（ＩＰ）網等のネットワークや、携帯電話等の無線ネットワークの電波等に接続されており、接続している回線を介して、近端出力信号を通信相手である遠端側に出力する。   The near end signal output terminal 118 is connected to, for example, a radio wave of a network such as the Internet Protocol (IP) network or a wireless network such as a mobile phone, and the near end signal output terminal 118 receives the near end output signal via the connected line. Outputs to the far end that is the communication partner.

（Ａ−２）実施形態の動作
次に、この実施形態に係るエコー抑圧装置１００におけるエコー抑圧処理の動作を詳細に説明する。 (A-2) Operation of Embodiment Next, the operation of echo suppression processing in the echo suppression apparatus 100 according to this embodiment will be described in detail.

まず、エコー抑圧装置１００に動作開始後、例えば、インターネットプロトコル（ＩＰ）網等のネットワークや、携帯電話等の無線ネットワークの電波等により。遠端信号が遠端信号入力端子１０１に入力される。   First, after the operation of the echo suppression apparatus 100 is started, for example, by a radio wave of a network such as an Internet protocol (IP) network or a wireless network such as a mobile phone. The far end signal is input to the far end signal input terminal 101.

遠端信号入力端子１０１に入力された遠端信号はＤＡ変換器１０２に出力され、遠端信号は、ＤＡ変換器１０２によりデジタル音信号からアナログ音信号に変換される。そして、アナログ音信号である遠端信号は、スピーカ１０３を通じて近端側に出力される。   The far-end signal input to the far-end signal input terminal 101 is output to the DA converter 102, and the far-end signal is converted from a digital sound signal to an analog sound signal by the DA converter 102. Then, the far-end signal that is an analog sound signal is output to the near-end side through the speaker 103.

一方、近端側の話者が発した音声等の音信号や、環境音や、音響エコー信号等が重畳したアナログ音信号は、マイク１０４によって受音されてＡＤ変換器１０５に出力される。アナログ音信号はＡＤ変換器１０５よってデジタル音信号に変換され、アナログ音信号は近端入力信号としてエコー抑圧装置１００に入力される。   On the other hand, a sound signal such as a voice uttered by a near-end speaker, an analog sound signal superimposed with an environmental sound, an acoustic echo signal, or the like is received by the microphone 104 and output to the AD converter 105. The analog sound signal is converted into a digital sound signal by the AD converter 105, and the analog sound signal is input to the echo suppressor 100 as a near-end input signal.

遠端信号周波数領域変換部１０６では、例えば、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）等により、遠端信号が周波数領域の信号に変換され、変換された遠端信号の周波数スペクトルＲＯＵＴ（ｉ，ω）が遠端信号振幅スペクトル計算部１０７に出力する。   The far-end signal frequency domain transforming unit 106 transforms the far-end signal into a frequency-domain signal by, for example, fast Fourier transform (FFT), and the far-end signal frequency spectrum ROUT (i, ω) is The signal is output to the end signal amplitude spectrum calculation unit 107.

遠端信号振幅スペクトル計算部１０７では、遠端信号の周波数スペクトルＲＯＵＴ（ｉ，ω）を用いて、（１）式に従い、遠端信号の振幅スペクトル｜ＲＯＵＴ（ｉ，ω）｜が求められる。   The far-end signal amplitude spectrum calculation unit 107 obtains the far-end signal amplitude spectrum | ROUT (i, ω) | according to the equation (1) using the far-end signal frequency spectrum ROUT (i, ω).

Figure 0006369189
ここで、ｉはフレーム、ωは周波数ビン、ＲＯＵＴ＿ｒｅａｌ（ｉ，ω）とＲＯＵＴ＿ｉｍａｇｅ（ｉ，ω）は、フレームｉにおける周波数ビンωの遠端信号の周波数スペクトルの実数部と虚数部を示しており、遠端信号の周波数スペクトルＲＯＵＴ（ｉ，ω）は、（２）式で表すことができる。
Figure 0006369189
 Here, i is a frame, ω is a frequency bin, and ROUT_real (i, ω) and ROUT_image (i, ω) indicate the real part and imaginary part of the frequency spectrum of the far-end signal of the frequency bin ω in frame i. The frequency spectrum ROUT (i, ω) of the far-end signal can be expressed by equation (2).

Figure 0006369189
（２）式のｊは虚数を表している。そして、遠端信号振幅スペクトル計算部１０７により求められた遠端信号の周波数スペクトル｜ＲＯＵＴ（ｉ，ω）｜は、周波数ビンエコーパス特性計算部１１３及び推定エコー信号計算部１０９に出力する。
Figure 0006369189
 (2) j represents an imaginary number. Then, the frequency spectrum | ROUT (i, ω) | of the far-end signal obtained by the far-end signal amplitude spectrum calculating unit 107 is output to the frequency bin echo path characteristic calculating unit 113 and the estimated echo signal calculating unit 109.

推定エコー信号計算部１０９では、エコーパス特性保持部１０８により保持されているエコーパス特性｜Ｈ（ｉ−１，ω）｜と、遠端信号の振幅スペクトル｜ＲＯＵＴ（ｉ，ω）｜とを用いて、（３）式により、推定エコー信号の振幅スペクトル｜ＥＣＨＯ（ｉ，ω）｜が求められる。   The estimated echo signal calculation unit 109 uses the echo path characteristic | H (i−1, ω) | held by the echo path characteristic holding unit 108 and the amplitude spectrum | ROUT (i, ω) | of the far-end signal. , (3), the amplitude spectrum | ECHO (i, ω) | of the estimated echo signal is obtained.

Figure 0006369189
（３）式は、遠端信号の振幅スペクトル｜ＲＯＵＴ（ｉ，ω）｜に、エコーパス保持部１０８に保持しているエコーパス特性｜Ｈ（ｉ−１，ω）｜の対応する周波数ビンを乗じて、当該周波数ビンの推定エコー信号の振幅スペクトル｜ＥＣＨＯ（ｉ，ω）｜を求める。そして、推定エコー信号計算部１０９により求められた推定エコー信号の振幅スペクトル｜ＥＣＨＯ（ｉ，ω）｜は、近端入力信号周波数成分判定部１１２及びエコーサプレ部１１５に出力される。
Figure 0006369189
 Equation (3) multiplies the amplitude spectrum | ROUT (i, ω) | of the far-end signal by the corresponding frequency bin of the echo path characteristic | H (i−1, ω) | held in the echo path holding unit 108. Thus, the amplitude spectrum | ECHO (i, ω) | of the estimated echo signal of the frequency bin is obtained. The amplitude spectrum | ECHO (i, ω) | of the estimated echo signal obtained by the estimated echo signal calculation unit 109 is output to the near-end input signal frequency component determination unit 112 and the echo suppression unit 115.

一方、近端入力信号周波数領域変換部１１０では、例えば、高速フーリエ変換等により、近端入力信号が周波数領域の信号に変換され、その変換された近端入力信号の周波数スペクトルＳＩＮ（ｉ，ω）は近端入力信号振幅スペクトル計算部１１１及びエコーサプレス部１１６に出力される。   On the other hand, the near-end input signal frequency domain transforming unit 110 transforms the near-end input signal into a frequency-domain signal by, for example, fast Fourier transform, and the frequency spectrum SIN (i, ω of the transformed near-end input signal. ) Is output to the near-end input signal amplitude spectrum calculation unit 111 and the echo suppression unit 116.

近端入力信号振幅スペクトル計算部１１１は、近端入力信号の周波数スペクトルＳＩＮ（ｉ，ω）を用いて、（４）式に従い、近端入力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜が求められる。   The near-end input signal amplitude spectrum calculation unit 111 uses the frequency spectrum SIN (i, ω) of the near-end input signal and the amplitude spectrum | SIN (i, ω) | Desired.

Figure 0006369189
ここで、ＳＩＮ＿ｒｅａｌ（ｉ，ω）とＳＩＮ＿ｉｍａｇｅ（ｉ，ω）とは、フレームｉにおける周波数ビンωの近端入力信号の周波数スペクトルの実数部と虚数部を示しており、近端入力信号の周波数スペクトルＳＩＮ（ｉ，ω）は（５）式で表すことができる。
Figure 0006369189
 Here, SIN_real (i, ω) and SIN_image (i, ω) indicate the real part and the imaginary part of the frequency spectrum of the near-end input signal of the frequency bin ω in frame i, and the frequency of the near-end input signal. The spectrum SIN (i, ω) can be expressed by equation (5).

Figure 0006369189
（５）式のｊは虚数を表している。近端入力信号振幅スペクトル計算部１１１により求められた近端入力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜は、近端入力信号周波数成分判定部１１２、周波数ビンエコーパス特性計算部１１３及びエコーサプレスゲイン計算部１１５に出力される。
Figure 0006369189
 In the formula (5), j represents an imaginary number. The amplitude spectrum | SIN (i, ω) | of the near-end input signal obtained by the near-end input signal amplitude spectrum calculation unit 111 is a near-end input signal frequency component determination unit 112, a frequency bin echo path characteristic calculation unit 113, and an echo suppression gain. It is output to the calculation unit 115.

近端入力信号周波数成分判定部１１２は、推定エコー信号の振幅スペクトル｜ＥＣＨＯ（ｉ，ω）｜と、近端入力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜とを用いて、近端入力信号の振幅スペクトルの周波数成分が、音響エコー信号の周波数成分か又は近端側の音信号の周波数成分かを、周波数ビン毎に判定する。   The near-end input signal frequency component determination unit 112 uses the near-end input using the amplitude spectrum | ECHO (i, ω) | of the estimated echo signal and the amplitude spectrum | SIN (i, ω) | of the near-end input signal. Whether the frequency component of the amplitude spectrum of the signal is the frequency component of the acoustic echo signal or the frequency component of the near-end sound signal is determined for each frequency bin.

ここで、近端入力信号の振幅スペクトルの周波数成分が音響エコー信号の周波数成分か又は近端側の音信号の周波数成分かを判定する方法を説明する。   Here, a method for determining whether the frequency component of the amplitude spectrum of the near-end input signal is the frequency component of the acoustic echo signal or the frequency component of the near-end sound signal will be described.

例えば、近端入力信号周波数成分判定部１１２は、推定エコー信号の振幅スペクトル｜ＥＣＨＯ（ｉ，ω）｜と近端入力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜を周波数ビン毎に比較して、（６）式の条件が成り立てば、その周波数ビンの周波数成分は音響エコー信号の周波数成分と判定し、（６）式の条件成り立たなければ、その周波数ビンの周波数成分は近端側の音信号の周波数成分と判定する。   For example, the near-end input signal frequency component determination unit 112 compares the amplitude spectrum | ECHO (i, ω) | of the estimated echo signal with the amplitude spectrum | SIN (i, ω) | of the near-end input signal for each frequency bin. If the condition of equation (6) is satisfied, the frequency component of the frequency bin is determined as the frequency component of the acoustic echo signal. If the condition of equation (6) is not satisfied, the frequency component of the frequency bin is The frequency component of the sound signal is determined.

Figure 0006369189
（６）式のＴＨは閾値である。（６）式は、近端入力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜が、推定エコー信号の振幅スペクトル｜ＥＣＨＯ（ｉ，ω）｜に閾値ＴＨを減算した値から、推定エコー信号の振幅スペクトル｜ＥＣＨＯ（ｉ，ω）｜に閾値ＴＨを加算した値までの範囲にあれば、その周波数ビンの周波数成分は音響エコー信号であることを示している。ここで、閾値ＴＨは、小さい値（例えばＴＨ＝１０程度の値）とすることができ、固定値としても良いし又は変動値としても良い。
Figure 0006369189
 In the equation (6), TH is a threshold value. (6) is obtained by subtracting the threshold TH from the amplitude spectrum | SIN (i, ω) | of the near-end input signal and the amplitude spectrum | ECHO (i, ω) | of the estimated echo signal. If the amplitude spectrum | ECHO (i, ω) | is within the range up to the value obtained by adding the threshold value TH, it indicates that the frequency component of the frequency bin is an acoustic echo signal. Here, the threshold value TH can be a small value (for example, a value of about TH = 10), and may be a fixed value or a variable value.

つまり、近端入力信号周波数成分判定部１１２は、近端入力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜と推定エコー信号の振幅スペクトル｜ＥＣＨＯ（ｉ，ω）｜とが近似しているか否かを周波数ビン毎に判定し、近似している場合、近端入力信号の振幅スペクトルの周波数成分が音響エコー信号の周波数成分であると判定できる。   That is, the near-end input signal frequency component determination unit 112 determines whether the near-end input signal amplitude spectrum | SIN (i, ω) | and the estimated echo signal amplitude spectrum | ECHO (i, ω) | If each frequency bin is determined and approximated, it can be determined that the frequency component of the amplitude spectrum of the near-end input signal is the frequency component of the acoustic echo signal.

また、（６）式の変形例として、近端入力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜を推定エコー信号の振幅スペクトル｜ＥＣＨＯ（ｉ，ω）｜で除して、その除した値が、所定の範囲以内にあるか否かを判定するようにしても良い。   Further, as a modification of the equation (6), the amplitude spectrum | SIN (i, ω) | of the near-end input signal is divided by the amplitude spectrum | ECHO (i, ω) | However, it may be determined whether it is within a predetermined range.

なお、近端入力信号の振幅スペクトルの周波数成分が、音響エコー信号の周波数成分か又は近端側の音信号の周波数成分かを周波数ビン毎に判定する方法は、上記の方法に限定されるものではなく、種々の方法を広く適用することができる。   Note that the method for determining for each frequency bin whether the frequency component of the amplitude spectrum of the near-end input signal is the frequency component of the acoustic echo signal or the sound signal of the near-end side is limited to the above method. Instead, various methods can be widely applied.

例えば、近端入力信号周波数成分判定部１１２は、音声のスパース性を利用して判定するようにしても良い。ここで、スパース性とは、時間周波数領域において音声信号のエネルギーがまばらにしか存在しないという性質である。具体的に、近端入力信号周波数成分判定部１１２は、推定エコー信号の振幅スペクトルを用いて周波数成分があるか否かを周波数ビン毎に判定し、推定エコー信号に周波数成分がある場合、近端入力信号の周波数成分の該当周波数ビンを、音響エコー信号の周波数成分の周波数ビンであると判定する方法を適用できる。   For example, the near-end input signal frequency component determination unit 112 may perform determination using the sparsity of speech. Here, the sparsity is a property that the energy of the audio signal exists only sparsely in the time frequency domain. Specifically, the near-end input signal frequency component determination unit 112 determines, for each frequency bin, whether or not there is a frequency component using the amplitude spectrum of the estimated echo signal. A method of determining that the corresponding frequency bin of the frequency component of the end input signal is the frequency bin of the frequency component of the acoustic echo signal can be applied.

また例えば、近端入力信号周波数成分判定部１１２は、近端入力信号の振幅スペクトルと、推定エコー信号の振幅スペクトルとの周波数ビン毎の誤差を利用して判定するようにしても良い。つまり、周波数ビン毎の、近端入力信号の振幅スペクトルと、推定エコー信号の振幅スペクトルとの差分値が小さいか否かを判定するようにしても良い。具体的には、近端入力信号周波数成分判定部１１２は、近端入力信号の振幅スペクトルと、推定エコー信号の振幅スペクトルとの周波数ビン毎に差分をとり、その周波数ビン毎の差分値が所定範囲以内にあるか否かを判定し、差分値が所定の範囲以内にある場合、近端入力信号の周波数成分の該当周波数ビンを、音響エコー信号の周波数成分の周波数ビンであると判定する方法を適用できる。   Further, for example, the near-end input signal frequency component determination unit 112 may perform determination using an error for each frequency bin between the amplitude spectrum of the near-end input signal and the amplitude spectrum of the estimated echo signal. That is, for each frequency bin, it may be determined whether the difference value between the amplitude spectrum of the near-end input signal and the amplitude spectrum of the estimated echo signal is small. Specifically, the near-end input signal frequency component determination unit 112 calculates a difference for each frequency bin between the amplitude spectrum of the near-end input signal and the amplitude spectrum of the estimated echo signal, and the difference value for each frequency bin is predetermined. A method for determining whether or not the frequency bin is within a range and determining that the corresponding frequency bin of the frequency component of the near-end input signal is a frequency bin of the frequency component of the acoustic echo signal when the difference value is within the predetermined range Can be applied.

さらに例えば、近端入力信号周波数成分判定部１１２は、近端入力信号の振幅スペクトルと、推定エコー信号の振幅スペクトルとの周波数ビン毎の相関関数を用いて判定し、近端入力信号の振幅スペクトルが推定エコー信号の振幅スペクトルと相関があると判定する場合、近端入力信号の振幅スペクトルの周波数成分が、音響エコー信号の周波数成分であると判定する方法を適用できる。   Further, for example, the near-end input signal frequency component determination unit 112 performs determination using a correlation function for each frequency bin between the amplitude spectrum of the near-end input signal and the amplitude spectrum of the estimated echo signal, and the amplitude spectrum of the near-end input signal Can determine that the frequency component of the amplitude spectrum of the near-end input signal is the frequency component of the acoustic echo signal.

具体的には、近端入力信号周波数成分判定部１１２は、近端入力信号の振幅スペクトルと、推定エコー信号の振幅スペクトルを周波数ビン毎に相関係数を求め、その周波数ビン毎の相関成係数が所定範囲以内にあるか否かを判定し、相関係数が所定の範囲以内にある場合、近端入力信号の周波数成分の該当周波数ビンを、音響エコー信号の周波数成分の周波数ビンであると判定する方法を適用できる。   Specifically, the near-end input signal frequency component determination unit 112 obtains a correlation coefficient for each frequency bin from the amplitude spectrum of the near-end input signal and the amplitude spectrum of the estimated echo signal, and generates a correlation coefficient for each frequency bin. When the correlation coefficient is within the predetermined range, the corresponding frequency bin of the frequency component of the near-end input signal is the frequency bin of the frequency component of the acoustic echo signal. A determination method can be applied.

そして、近端入力信号周波数成分判定部１１２は、判定結果を周波数ビンエコーパス特性計算部１１３に与える。   Then, the near-end input signal frequency component determination unit 112 gives the determination result to the frequency bin echo path characteristic calculation unit 113.

周波数ビンエコーパス特性計算部１１３は、近端入力信号周波数成分判定部１１２からの判定結果に基づき、近端入力信号の振幅スペクトルの周波数成分が音響エコー信号の周波数成分と判定された周波数ビンに対して、（７）式に従い、当該周波数ビンの現フレームのエコーパス特性｜Ｈ1（ｉ，ω）｜を求める。 Based on the determination result from the near-end input signal frequency component determination unit 112, the frequency bin echo path characteristic calculation unit 113 applies the frequency bin in which the frequency component of the amplitude spectrum of the near-end input signal is determined as the frequency component of the acoustic echo signal. , (7), the echo path characteristic | H 1 (i, ω) | of the current frame of the frequency bin is obtained.

ここで、周波数ビンエコーパス特性計算部１１３は、遠端信号振幅スペクトル計算部１０７からの遠端信号の振幅スペクトル｜ＲＯＵＴ（ｉ，ω）｜と、近端出力信号振幅スペクトル計算部１０９からの近端出力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜とを用いて、（７）式に従い、当該周波数ビンの現フレームのエコーパス特性｜Ｈ1（ｉ，ω）｜を求める。 Here, the frequency bin echo path characteristic calculation unit 113 includes the far-end signal amplitude spectrum | ROUT (i, ω) | from the far-end signal amplitude spectrum calculation unit 107 and the near-end output signal amplitude spectrum calculation unit 109. Using the amplitude spectrum | SIN (i, ω) | of the output signal, the echo path characteristic | H 1 (i, ω) | of the current frame of the frequency bin is obtained according to the equation (7).

Figure 0006369189
現フレームのエコーパス特性｜Ｈ1（ｉ，ω）｜が求まれば、周波数ビンエコーパス特定計算部１１３は、周波数ビンエコーパス特性更新部１１４に現フレームの周波数ビン毎のエコーパス特性を出力する。
Figure 0006369189
 When the echo path characteristic | H 1 (i, ω) | of the current frame is obtained, the frequency bin echo path specifying calculation unit 113 outputs the echo path characteristic for each frequency bin of the current frame to the frequency bin echo path characteristic update unit 114.

なお、近端入力信号周波数成分判定部１１２からの判定結果に基づき、近端入力信号の振幅スペクトルの周波数成分が近端側の音信号の周波数成分であると判定された周波数ビンに対しては、周波数ビンエコーパス特性計算部１１３は、当該周波数ビンの現フレームのエコーパス特性を計算しない。   Based on the determination result from the near-end input signal frequency component determination unit 112, for frequency bins in which the frequency component of the amplitude spectrum of the near-end input signal is determined to be the frequency component of the sound signal on the near-end side. The frequency bin echo path characteristic calculation unit 113 does not calculate the echo path characteristic of the current frame of the frequency bin.

周波数ビンエコーパス特性更新部１１４は、音響エコー成分と判定された周波数ビンの現フレームのエコーパス特性｜Ｈ1（ｉ，ω）｜が周波数ビンエコーパス特性計算部１１３から出力されると、その現フレームのエコーパス特性｜Ｈ1（ｉ，ω）｜と、推定エコー信号計算部１０９に保持されている対応する周波数ビンのエコーパス特性｜Ｈ（ｉ−１，ω）｜とを用いて、当該周波数ビンのエコーパス特性を周波数ビン毎に更新する。 When the frequency bin echo path characteristic update unit 114 outputs the echo path characteristic | H 1 (i, ω) | of the current frame of the frequency bin determined as the acoustic echo component from the frequency bin echo path characteristic calculation unit 113, the frequency bin echo path characteristic update unit 114 outputs the echo path of the current frame. Using the characteristic | H 1 (i, ω) | and the echo path characteristic | H (i−1, ω) | of the corresponding frequency bin held in the estimated echo signal calculation unit 109, the echo path of the frequency bin Update characteristics for each frequency bin.

このとき、周波数ビンエコーパス特性更新部１１４は、周波数ビンエコーパス特性更新部１１４で算出された周波数ビンのみエコーパス特性を更新する。しかし、近端側の音信号と判定された周波数ビンについては、周波数ビンエコーパス特性更新部１１４はエコーパス特性の更新を行わない。具体的には、周波数ビンエコーパス特性更新部１１４は、（８）式に従い、エコーパス特性｜Ｈ（ｉ，ω）｜を更新する。   At this time, the frequency bin echo path characteristic update unit 114 updates the echo path characteristic only for the frequency bin calculated by the frequency bin echo path characteristic update unit 114. However, the frequency bin echo path characteristic updating unit 114 does not update the echo path characteristic for the frequency bin determined to be the near-end sound signal. Specifically, the frequency bin echo path characteristic updating unit 114 updates the echo path characteristic | H (i, ω) | according to the equation (8).

Figure 0006369189
（８）式のａは時定数フィルタの係数であり、ａは０より大きく１以下の値である。エコーパス特性の更新を遅くしたい場合は、ａは１に近い値が望ましく（例えばａ＝０．９９等の値）、エコーパス特性の更新を早くしたい場合は、ａは０に近い値が望ましい（例えばａ＝０．０１等の値）。
Figure 0006369189
 In equation (8), a is a coefficient of the time constant filter, and a is a value greater than 0 and less than or equal to 1. When it is desired to delay the update of the echo path characteristics, a is desirably a value close to 1 (for example, a value such as a = 0.99), and when it is desired to update the echo path characteristics earlier, a is desirably a value close to 0 (for example, a = value such as 0.01).

（８）式は、近端入力信号の振幅スペクトルの周波数成分が音響エコー信号の周波数成分である周波数ビンについて、周波数ビンエコーパス特性更新部１１４は、エコーパス特性保持部１０８に保持されている当該周波数ビンのエコーパス特性｜Ｈ（ｉ−１，ω）｜と、エコーパス特性計算部１１３により求められた現フレームのエコーパス特性｜Ｈ1（ｉ，ω）｜とを用いて更新するという式である。 For the frequency bin whose frequency component of the amplitude spectrum of the near-end input signal is the frequency component of the acoustic echo signal, the frequency bin echo path characteristic updating unit 114 holds the frequency bin held in the echo path characteristic holding unit 108. And the echo path characteristic | H 1 (i, ω) | of the current frame obtained by the echo path characteristic calculation unit 113 is updated.

一方、近端入力信号の振幅スペクトルの周波数成分が近端側の音信号の周波数成分である周波数ビンについて、周波数ビンエコーパス特性更新部１１４は推定エコーパスの更新を行わない。すなわち、近端入力信号の振幅スペクトルの周波数成分が近端側の音信号の周波数成分である周波数ビンについては、エコーパス特性保持部１０８に保持している当該周波数ビンのエコーパス特性｜Ｈ（ｉ−１，ω）｜を用いる。   On the other hand, for the frequency bin in which the frequency component of the amplitude spectrum of the near-end input signal is the frequency component of the near-end sound signal, the frequency bin echo path characteristic updating unit 114 does not update the estimated echo path. That is, for the frequency bin whose frequency component of the amplitude spectrum of the near-end input signal is the frequency component of the sound signal on the near-end side, the echo path characteristic | H (i− of the frequency bin held in the echo path characteristic holding unit 108 1, ω) |.

エコーサプレスゲイン計算部１１５では、推定エコー信号の振幅スペクトル｜ＥＣＨＯ（ｉ，ω）｜と、近端入力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜とを用いて、（９）式に従い、エコーサプレスゲインＧ（ｉ，ω）が求められる。   The echo suppression gain calculation unit 115 uses the amplitude spectrum | ECHO (i, ω) | of the estimated echo signal and the amplitude spectrum | SIN (i, ω) | of the near-end input signal according to the equation (9): An echo suppression gain G (i, ω) is obtained.

Figure 0006369189
（９）式は、周波数ビン毎に、近端入力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜から推定エコー信号の振幅スペクトル｜ＥＣＨＯ（ｉ，ω）｜を差し引いた振幅スペクトルを、近端入力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜で除することで、エコーサプレスゲインＧ（ｉ，ω）を求める。
Figure 0006369189
 Equation (9) is obtained by subtracting the amplitude spectrum obtained by subtracting the amplitude spectrum | ECHO (i, ω) | of the estimated echo signal from the amplitude spectrum | SIN (i, ω) | of the near-end input signal for each frequency bin. The echo suppression gain G (i, ω) is obtained by dividing by the amplitude spectrum | SIN (i, ω) | of the input signal.

エコーサプレスゲイン計算部１１５により求められたエコーサプレスゲインＧ（ｉ，ω）は、エコーサプレス部１１６に出力される。   The echo suppression gain G (i, ω) obtained by the echo suppression gain calculation unit 115 is output to the echo suppression unit 116.

エコーサプレス部１１６は、近端入力信号のスペクトルＳＩＮ（ｉ，ω）とエコーサプレスゲインＧ（ｉ，ω）とを用いて、（１０）式、（１１）式に従い、近端入力信号のスペクトルＳＩＮ（ｉ，ω）に重畳されている音響エコー信号を抑圧する。

Figure 0006369189
The echo suppressor 116 uses the near-end input signal spectrum SIN (i, ω) and the echo-suppress gain G (i, ω), according to the equations (10) and (11), and the near-end input signal spectrum. The acoustic echo signal superimposed on SIN (i, ω) is suppressed.
Figure 0006369189

ここで、ＳＯＵＴ＿ｒｅａｌ（ｉ，ω）とＳＯＵＴ＿ｉｍａｇｅ（ｉ，ω）は、フレームｉにおける周波数ビンωの近端出力信号の周波数スペクトルの実数部と虚数部を示しており、近端出力信号の周波数スペクトルＳＯＵＴ（ｉ，ω）は（１２）式で表すことができる。   Here, SOUT_real (i, ω) and SOUT_image (i, ω) indicate the real part and the imaginary part of the frequency spectrum of the near-end output signal of the frequency bin ω in the frame i, and the frequency spectrum of the near-end output signal. SOUT (i, ω) can be expressed by equation (12).

Figure 0006369189
（１２）式のｊは虚数を表している。（１０）式と（１１）式は、周波数スペクトルの実数部、虚数部にエコーサプレスゲインＧ（ｉ，ω）を周波数ビン毎に乗じて、音響エコー信号を抑圧した近端出力信号の周波数スペクトルを求めるものである。
Figure 0006369189
 In the expression (12), j represents an imaginary number. Equations (10) and (11) are obtained by multiplying the real part and imaginary part of the frequency spectrum by the echo suppression gain G (i, ω) for each frequency bin, and the frequency spectrum of the near-end output signal in which the acoustic echo signal is suppressed. Is what you want.

そして、エコーサプレス部１１６は、音響エコー信号が抑圧された近端出力信号の周波数スペクトルＳＯＵＴ（ｉ，ω）を、近端出力信号時間領域変換部１１７に出力する。   Then, the echo suppress unit 116 outputs the frequency spectrum SOUT (i, ω) of the near-end output signal in which the acoustic echo signal is suppressed to the near-end output signal time domain conversion unit 117.

近端出力信号時間領域変換部１１７では、近端出力信号のスペクトルＳＯＵＴ（ｉ，ω）が、例えば、逆高速フーリエ変換（ＩｎｖｅｒｓｅＦＦＴ）等により、時間領域のデジタル音信号に変換され、近端出力信号を近端信号出力端子１１８に出力される。   In the near-end output signal time domain conversion unit 117, the spectrum SOUT (i, ω) of the near-end output signal is converted into a time-domain digital sound signal by, for example, inverse fast Fourier transform (Inverse FFT), and the near-end output signal is output. The signal is output to the near end signal output terminal 118.

近端信号出力端子１１８は、例えば、インターネットプロトコル（ＩＰ）網等のネットワークや、携帯電話等の無線ネットワークの電波等に接続されており、近端出力信号を接続されている回線を介して通話相手である遠端側に出力する。   The near-end signal output terminal 118 is connected to, for example, a radio network such as an Internet protocol (IP) network or a wireless network such as a mobile phone, and is connected via a line to which the near-end output signal is connected. Outputs to the far end that is the other party.

（Ａ−３）実施形態の効果
以上のように、この実施形態によれば、ダブルトークのときでも、近端入力信号の振幅スペクトルを用いて、音響エコー信号の周波数成分の周波数ビンのみエコーパス特性を算出し更新することで、エコーパス特性の収束を速くし、エコー抑圧性能を維持する。 (A-3) Effect of Embodiment As described above, according to this embodiment, even in the case of double talk, only the frequency bin of the frequency component of the acoustic echo signal is used in the echo path characteristic using the amplitude spectrum of the near-end input signal. By calculating and updating, the convergence of the echo path characteristics is accelerated and the echo suppression performance is maintained.

（Ｂ）他の実施形態
上述した各実施形態においても、種々の変形実施形態を説明したが、本発明は以下の変形実施形態についても適用することができる。 (B) Other Embodiments Although various modified embodiments have been described in the above-described embodiments, the present invention can also be applied to the following modified embodiments.

上述した各実施形態で説明したエコー抑圧装置は、例えば、テレビ会議システムや電話会議システム等に用いられる音声通信装置を含む装置に搭載されるようにしても良い。また、携帯電話機やスマートフォン等の携帯端末に本発明のエコー抑圧装置は搭載されるようにしても良い。   The echo suppression device described in each of the above-described embodiments may be mounted on a device including a voice communication device used in a video conference system, a telephone conference system, or the like. Further, the echo suppression device of the present invention may be mounted on a mobile terminal such as a mobile phone or a smartphone.

１００…エコー抑圧装置、１０１…遠端信号入力端子、１０２…ＤＡ変換器、１０３…スピーカ、１０４…マイク、１０５…ＡＤ変換器、１０６…遠端信号周波数領域変換算部、１０７…遠端信号振幅スペクトル計算部、１０８…エコーパス特性保持部、１０９…推定エコー信号計算部、１１０…近端入力信号周波数領域変換部、１１１…近端入力信号振幅スペクトル計算部、１１２…近端入力信号周波数成分判定部、１１３…周波数ビンエコーパス特性計算部、１１４…周波数ビンエコーパス特性更新部、１１５…エコーサプレスゲイン計算部、１１６…エコーサプレス部、１１７…近端出力信号時間領域変換部、１１８…近端信号出力端子。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Echo suppression apparatus, 101 ... Far end signal input terminal, 102 ... DA converter, 103 ... Speaker, 104 ... Microphone, 105 ... AD converter, 106 ... Far end signal frequency domain conversion calculation part, 107 ... Far end signal Amplitude spectrum calculation unit, 108 ... Echo path characteristic holding unit, 109 ... Estimated echo signal calculation unit, 110 ... Near end input signal frequency domain conversion unit, 111 ... Near end input signal amplitude spectrum calculation unit, 112 ... Near end input signal frequency component Determination unit 113... Frequency bin echo path characteristic calculation unit 114. Frequency bin echo path characteristic update unit 115 115 Echo suppression gain calculation unit 116. Echo suppression unit 117 117 Near end output signal time domain conversion unit 118 118 Near end signal output Terminal.

Claims (4)

近端入力信号と遠端信号に基づく音響エコー信号を抑圧するエコー抑圧装置において、
入力された遠端信号を周波数領域の信号に変換して、遠端信号の振幅スペクトルを求める遠端信号振幅スペクトル算出手段と、
入力された近端入力信号を周波数領域の信号に変換して、近端入力信号の振幅スペクトルを求める近端入力信号振幅スペクトル算出手段と、
上記遠端信号の振幅スペクトルと保持しているエコーパス特性とを用いて、推定エコー信号の振幅スペクトルを求める推定エコー信号算出手段と、
上記推定エコー信号の振幅スペクトルと上記近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて、上記近端入力信号の振幅スペクトルの周波数成分が音響エコー信号の周波数成分か又は近端側の音信号の周波数成分かを周波数ビン毎に判定する近端入力信号周波数成分判定手段と、
上記近端入力信号周波数成分判定手段の上記判定結果により、音響エコー信号の周波数成分と判定された周波数ビンについて、上記遠端信号の振幅スペクトルと上記近端入力信号の振幅スペクトルを用いて、当該周波数ビンの現フレームのエコーパス特性を計算し、近端側の音信号の周波数成分と判定された周波数ビンについて、上記エコーパス特性を計算しない周波数ビンエコーパス特性計算手段と、
上記保持しているエコーパス特性と上記周波数ビンエコーパス特性計算手段により計算された現フレームのエコーパス特性と用いて、上記音響エコー信号の周波数成分と判定された周波数ビンの上記エコーパス特性を更新するエコーパス特性更新手段と、
上記推定エコー信号と上記近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて、エコーサプレスゲインを計算し、上記近端入力信号の振幅スペクトルから上記推定エコー信号を抑圧するエコー抑圧手段と
を備えることを特徴とするエコー抑圧装置。 In an echo suppression device that suppresses an acoustic echo signal based on a near-end input signal and a far-end signal,
A far-end signal amplitude spectrum calculating means for converting an input far-end signal into a frequency-domain signal and obtaining an amplitude spectrum of the far-end signal;
A near-end input signal amplitude spectrum calculating means for converting the input near-end input signal into a frequency domain signal and obtaining an amplitude spectrum of the near-end input signal;
Estimated echo signal calculation means for obtaining the amplitude spectrum of the estimated echo signal using the amplitude spectrum of the far-end signal and the retained echo path characteristic;
Using the amplitude spectrum of the estimated echo signal and the amplitude spectrum of the near-end input signal, the frequency component of the amplitude spectrum of the near-end input signal is the frequency component of the acoustic echo signal or the frequency component of the sound signal on the near-end side. Near-end input signal frequency component determining means for determining whether for each frequency bin;
Based on the determination result of the near-end input signal frequency component determination means, for the frequency bin determined as the frequency component of the acoustic echo signal, using the amplitude spectrum of the far-end signal and the amplitude spectrum of the near-end input signal, A frequency bin echo path characteristic calculating means for calculating the echo path characteristic of the current frame of the frequency bin and not calculating the echo path characteristic for the frequency bin determined as the frequency component of the near-end sound signal;
The echo path characteristic update for updating the echo path characteristic of the frequency bin determined to be the frequency component of the acoustic echo signal, using the held echo path characteristic and the echo path characteristic of the current frame calculated by the frequency bin echo path characteristic calculating means. Means,
Echo suppression means for calculating an echo suppression gain using the estimated echo signal and the amplitude spectrum of the near-end input signal, and for suppressing the estimated echo signal from the amplitude spectrum of the near-end input signal. Echo suppression device. 近端入力信号と遠端信号に基づく音響エコー信号を抑圧するエコー抑圧プログラムにおいて、
コンピュータを、
入力された遠端信号を周波数領域の信号に変換して、遠端信号の振幅スペクトルを求める遠端信号振幅スペクトル算出手段、
入力された近端入力信号を周波数領域の信号に変換して、近端入力信号の振幅スペクトルを求める近端入力信号振幅スペクトル算出手段、
上記遠端信号の振幅スペクトルと保持しているエコーパス特性とを用いて、推定エコー信号の振幅スペクトルを求める推定エコー信号算出手段、
上記推定エコー信号の振幅スペクトルと上記近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて、上記近端入力信号の振幅スペクトルの周波数成分が音響エコー信号の周波数成分か又は近端側の音信号の周波数成分かを周波数ビン毎に判定する近端入力信号周波数成分判定手段、
上記近端入力信号周波数成分判定手段の上記判定結果により、音響エコー信号の周波数成分と判定された周波数ビンについて、上記遠端信号の振幅スペクトルと上記近端入力信号の振幅スペクトルを用いて、当該周波数ビンの現フレームのエコーパス特性を計算し、近端側の音信号の周波数成分と判定された周波数ビンについて、上記エコーパス特性を計算しない周波数ビンエコーパス特性計算手段、
上記保持しているエコーパス特性と上記周波数ビンエコーパス特性計算手段により計算された現フレームのエコーパス特性と用いて、上記音響エコー信号の周波数成分と判定された周波数ビンの上記エコーパス特性を更新するエコーパス特性更新手段、
上記推定エコー信号と上記近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて、エコーサプレスゲインを計算し、上記近端入力信号の振幅スペクトルから上記推定エコー信号を抑圧するエコー抑圧手段
として機能させることを特徴とするエコー抑圧プログラム。 In an echo suppression program that suppresses acoustic echo signals based on near-end input signals and far-end signals,
Computer
A far-end signal amplitude spectrum calculating means for converting the input far-end signal into a frequency-domain signal and obtaining an amplitude spectrum of the far-end signal;
Near-end input signal amplitude spectrum calculating means for converting the input near-end input signal into a frequency domain signal to obtain the amplitude spectrum of the near-end input signal,
Estimated echo signal calculating means for obtaining an amplitude spectrum of the estimated echo signal using the amplitude spectrum of the far-end signal and the retained echo path characteristic;
Using the amplitude spectrum of the estimated echo signal and the amplitude spectrum of the near-end input signal, the frequency component of the amplitude spectrum of the near-end input signal is the frequency component of the acoustic echo signal or the frequency component of the sound signal on the near-end side. Near-end input signal frequency component determining means for determining whether for each frequency bin,
Based on the determination result of the near-end input signal frequency component determination means, for the frequency bin determined as the frequency component of the acoustic echo signal, using the amplitude spectrum of the far-end signal and the amplitude spectrum of the near-end input signal, A frequency bin echo path characteristic calculating means for calculating the echo path characteristic of the current frame of the frequency bin and not calculating the echo path characteristic for the frequency bin determined as the frequency component of the near-end sound signal;
The echo path characteristic update for updating the echo path characteristic of the frequency bin determined to be the frequency component of the acoustic echo signal, using the held echo path characteristic and the echo path characteristic of the current frame calculated by the frequency bin echo path characteristic calculating means. means,
An echo suppression gain is calculated using the estimated echo signal and the amplitude spectrum of the near-end input signal, and functions as an echo suppression unit that suppresses the estimated echo signal from the amplitude spectrum of the near-end input signal. Echo suppression program. 近端入力信号と遠端信号に基づく音響エコー信号を抑圧するエコー抑圧方法において、
遠端信号振幅スペクトル算出手段が、入力された遠端信号を周波数領域の信号に変換して、遠端信号の振幅スペクトルを求め、
近端入力信号振幅スペクトル算出手段が、入力された近端入力信号を周波数領域の信号に変換して、近端入力信号の振幅スペクトルを求め、
推定エコー信号算出手段が、上記遠端信号の振幅スペクトルと保持しているエコーパス特性とを用いて、推定エコー信号の振幅スペクトルを求め、
近端入力信号周波数成分判定手段が、上記推定エコー信号の振幅スペクトルと上記近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて、上記近端入力信号の振幅スペクトルの周波数成分が音響エコー信号の周波数成分か又は近端側の音信号の周波数成分かを周波数ビン毎に判定し、
周波数ビンエコーパス特性計算手段が、上記近端入力信号周波数成分判定手段の上記判定結果により、音響エコー信号の周波数成分と判定された周波数ビンについて、上記遠端信号の振幅スペクトルと上記近端入力信号の振幅スペクトルを用いて、当該周波数ビンの現フレームのエコーパス特性を計算し、近端側の音信号の周波数成分と判定された周波数ビンについて、上記エコーパス特性を計算せず、
エコーパス特性更新手段が、上記保持しているエコーパス特性と上記周波数ビンエコーパス特性計算手段により計算された現フレームのエコーパス特性と用いて、上記音響エコー信号の周波数成分と判定された周波数ビンの上記エコーパス特性を更新し、
エコー抑圧手段が、上記推定エコー信号と上記近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて、エコーサプレスゲインを計算し、上記近端入力信号の振幅スペクトルから上記推定エコー信号を抑圧する
ことを特徴とするエコー抑圧方法。 In an echo suppression method for suppressing an acoustic echo signal based on a near-end input signal and a far-end signal,
The far-end signal amplitude spectrum calculating means converts the input far-end signal into a frequency-domain signal to obtain the amplitude spectrum of the far-end signal,
The near-end input signal amplitude spectrum calculating means converts the input near-end input signal into a frequency domain signal to obtain the near-end input signal amplitude spectrum,
The estimated echo signal calculation means obtains the amplitude spectrum of the estimated echo signal using the amplitude spectrum of the far-end signal and the retained echo path characteristic,
The near-end input signal frequency component determining means uses the amplitude spectrum of the estimated echo signal and the amplitude spectrum of the near-end input signal to determine whether the frequency component of the amplitude spectrum of the near-end input signal is a frequency component of the acoustic echo signal. Or determine whether the frequency component of the near-end sound signal for each frequency bin,
The frequency bin echo path characteristic calculation means, for the frequency bin determined as the frequency component of the acoustic echo signal based on the determination result of the near-end input signal frequency component determination means, the amplitude spectrum of the far-end signal and the near-end input signal Using the amplitude spectrum, calculate the echo path characteristic of the current frame of the frequency bin, do not calculate the echo path characteristic for the frequency bin determined to be the frequency component of the near-end sound signal,
The echo path characteristic update means uses the held echo path characteristic and the echo path characteristic of the current frame calculated by the frequency bin echo path characteristic calculation means, and uses the echo path characteristic of the frequency bin determined as the frequency component of the acoustic echo signal. Update
Echo suppression means calculates an echo suppression gain using the estimated echo signal and the amplitude spectrum of the near-end input signal, and suppresses the estimated echo signal from the amplitude spectrum of the near-end input signal. Echo suppression method. 請求項１に記載のエコーパス抑圧装置を備えることを特徴とする通信端末。   A communication terminal comprising the echo path suppression device according to claim 1.
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